WO2017001079A1 - Computer system, expansion component, auxiliary supply component, and use thereof - Google Patents

Computer system, expansion component, auxiliary supply component, and use thereof Download PDF

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Erich Pilz
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Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh
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    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the invention relates to a computer system comprising a power supply unit for providing a
  • Power supply unit connected system board having a plurality of expansion ports for connecting a corresponding plurality of expansion components.
  • the invention relates to a
  • Extension component and an auxiliary supply component for use in such a computer system.
  • PCs personal computers
  • components mounted directly on the system board such as a processor, and expansion boards plugged into system board connectors, such as
  • Power supply lines supplied with an operating voltage of the power supply are supplied.
  • FIG. 7 schematically shows an example
  • the computer system 1 comprises a system board 2, a built-in power supply 3 and three storage drives 4a to 4c.
  • a processor 5 On the system board 2 in the embodiment, a processor 5, a chipset 6 and two
  • Expansion ports 7a and 7b are provided in the form of connectors for receiving expansion cards.
  • a graphics card 8 is inserted in the first expansion port 7a.
  • the power supply 3 converts an externally provided
  • the power supply unit 3 is connected to the system board 2 via two further cable connections and plug connectors 10a and 10b. The over the
  • Expansion ports 7a and 7b redistributed components.
  • a voltage converter 11 is additionally provided in the exemplary embodiment, which converts the usually provided by the power supply 3 DC voltages of 5 and 12 volts in a suitable voltage for operation of the processor 5, for example, 1.5 volts converts.
  • a particularly powerful graphics card 8 is accommodated in the expansion port 7a.
  • the graphics card 8 in particular has a power consumption, those beyond one specified in a specification of a bus system or the expansion port 7a
  • the expansion port 7a is a slot according to the PCI Express (PCIe) standard with a maximum power output of 75 watts per slot and the graphics card 8 by one
  • the computer system 1 has a further cable connection with a further plug connector 12, via which the
  • Graphics card 8 is connected directly to the power supply 3.
  • the device for providing increased power to a Memory arrangement of a memory subsystem of a computer known to increase memory performance and operational stability. In particular, it is intended to provide a power that is greater than the read level available through the motherboard of the computer.
  • the device comprises a feed device for feeding a
  • Input voltage to the memory subsystem directly from a power source such as in particular an ATX power supply.
  • Voltage regulator module known.
  • the apparatus is characterized in that the voltage regulator module is detachable and has a male receptacle assembly which has a plurality of mounted on the removable voltage regulator module
  • the device also has a
  • a connector which receives the plug-in module assembly of the removable controller module, wherein the connector is coupled to the computer system via a plurality of pins.
  • the described computer systems should allow a high degree of modularity while being energy efficient in operation and cost effective to manufacture.
  • a computer system comprising a power supply unit for providing operating power to the computer system and connected to the power supply unit
  • the computer system further comprises a first expansion component connected to a first expansion port and at least one disposed in the region of a second expansion port
  • Auxiliary supply component electrically to the first
  • An expansion component is connected and configured to connect at least a portion of the power budget associated with the second expansion port to the first one
  • the inventor of the present design concept has recognized that by providing a power budget of an unused expansion port to one connected to another expansion port
  • Expansion component can be dispensed with a larger dimensioning of a power supply unit in many system configurations. For example, one can
  • any special connectors provided for the supply of individual components only have to be provided by means of an auxiliary supply component in the computer system provided when they are actually needed, which reduces production costs.
  • the first expansion component includes an internal power consumer.
  • Expansion component also set up to at least a part of the recorded power to a
  • Additional component such as a peripheral device to deliver.
  • the internal power consumer and, if present, the additional component taken together have a power budget that is greater than that of the first
  • Such a power supply concept for a computer system is particularly suitable for powering powerful graphics components, such as graphics cards, which are plugged into a connector according to the PCI Express (PCIe) or similar extension port and require the supply of an additional operating voltage via a supply cable.
  • graphics cards without the provision of a special power supply with a special power cable and a power budget associated with this supply cable
  • the auxiliary supply component may be, for example, an auxiliary supply card inserted in the second expansion port or an inserted one
  • auxiliary supply component may include an auxiliary supply terminal disposed on the system board in the vicinity of the second extension terminal, and an auxiliary supply cable connected via a connector to the auxiliary supply terminal. The auxiliary supply cable blocks the plug when plugged in
  • Adjacent arrangement of the second expansion port and the auxiliary power supply port makes the alternative, but not simultaneous use of the two ports and the associated power budget easy
  • Expansion component for connection to a
  • Expansion component includes a first connector for connecting the expansion component to the
  • Extension terminal independent operating power and at least a third connector for supplying an additional component, in particular an external
  • Peripheral device with one operating power.
  • Expansion component further includes a with the first power connector, the second connector and the at least one third connector electrically connected power control, which is adapted to limit the power absorbed via the first connector on the fixed power budget and at least a part of one of the expansion component and / or taken over the at least third Disconnected connector
  • Peripheral devices with an operating power that is above a power budget of a system board extension port.
  • a plurality of peripherals connected via USB ports can be supplied with a total power that is above the
  • a third aspect of the invention is a
  • Auxiliary supply component for connection to a
  • Auxiliary supply component includes a first one
  • Such an auxiliary supply component is particularly suitable for supplying particularly powerful expansion components, for example according to the second aspect, in a modular computer system, for example according to the first aspect.
  • the present invention is based inter alia on the idea of a part of a second
  • Computer system associated power budget for at least partially supplying one at a first
  • FIG. 1 shows a computer system according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 shows an auxiliary supply card according to the first
  • FIG. 3 shows a computer system according to a second
  • FIG. 5 shows an expansion component according to a fourth
  • FIG. 6 shows an expansion component according to a fifth embodiment
  • FIG. 7 shows a system configuration of a computer system
  • FIG. 1 shows a computer system 1 according to a possible embodiment of the invention.
  • the computer system 1 essentially comprises the same components 2 to 11 as the one
  • low-power power supply component in the form of a power supply 3 with only four connecting cables and corresponding connectors 9a, 9b, 10a and 10b for the supply of
  • Components 4a, 4b and 2 are used. In an alternative, not shown embodiment, the
  • Voltage regulators This is particularly suitable for very compact constructed Coputerysteme 1.
  • auxiliary supply card 14 is provided in the computer system 1 according to FIG.
  • the auxiliary supply card 14 has a connector 15 for connecting an auxiliary supply cable 16, which is connected to a further connector 12 for supplying the graphics card 8.
  • the two connectors 7a and 7b of the system board 2 are connected.
  • the graphics card 8 can thus be provided with a total power of 150 watts, without the power supply unit 3 being burdened beyond its capacity.
  • FIG. 1 shows schematically the structure of
  • the auxiliary supply card 14 has in addition to the connector 15 a standard compliant
  • Plug-in connector 17 for insertion into the expansion port 7b.
  • the connector 17 is part of a printed circuit board 18, in which the connector 15 in the illustrated
  • Embodiment is soldered directly.
  • the printed circuit board 18 serves for the electrical connection of the
  • Auxiliary supply card 14 for this is further one
  • Auxiliary supply card 14 is sufficient. In another, also not shown variant of
  • Auxiliary supply card 14 this has no soldered connector 15. Instead, that's it
  • Auxiliary power supply cable 16 soldered directly to the circuit board 18 and terminates in the connector 12 for connection to the graphics card. 8
  • auxiliary supply card 14 is a
  • Current limiting circuit 20 serves to limit the power consumed by the connector 17 to a power
  • predetermined performance budget This may be a purely passive component, such as a fuse, or an active electronic circuit, in particular, recognizes the type of expansion port 7, in which the auxiliary supply card 14 has been inserted. Provision of an additional current limiting circuit 20 can thus damage or overload the
  • Power supply 3 are excluded in any case.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a
  • Structure of the computer system 1 essentially corresponds to that of the computer system 1 according to FIG. 3. Instead of the provision of an additional auxiliary supply card 14, the
  • auxiliary power supply terminal 21 is in one
  • Expansion components such as the PCI Express standard, define such free-space areas 22.
  • Extension terminal 7b arranged expansion component the use of the auxiliary supply terminal 21. This simple mechanical action can be a double
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a
  • the computer system 1 according to FIG. 4 has an additional storage drive 4c and an additional data connection 13c for connecting the third storage drive 4c.
  • the power supply unit 3 still only has two cable connections
  • auxiliary power supply connector 23 prevents the use of the expansion port 7b by other expansion cards. Instead, the power budget of the
  • Memory drive 4c used. Also in this case, therefore, a relatively simple power supply 3 having a relatively low power budget can be used.
  • Expansion ports can also be used to power other powerful components than graphics cards and internal storage drives 4. Two examples of such use are shown in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 shows a USB expansion card 25.
  • the USB expansion card 25 comprises a printed circuit board 18 with a plug connector 17 for inserting the USB expansion card 25 into an expansion port 7
  • Embodiment three USB ports 26a to 26c are, for example, so-called Powered USB ports according to the USB standard 3.0 or a subsequent standard, such as the USB standard 3.1.
  • a USB controller 27 is arranged, which serves for data exchange of connected to the USB ports 26 peripherals with a component of the system board 2, for example, the chipset 6.
  • the USB controller 27 takes over, for example, a protocol conversion between the USB protocol and the PCIe protocol.
  • the USB controller 27 monitors or configures the power consumption of peripheral devices connected to the USB ports 26. If the power output via the USB ports 26 is in the range of the power budget of the expansion port 7, for example a PCIe connector with a maximum power output of 75 watts, the peripheral devices are supplied via the power provided via the plug connector 17.
  • the power limit of 75 watts is exceeded, it controls a power controller 28 of the USB expansion card 25 so that it receives at least a portion of the necessary operating power via another connector 12.
  • the connector 12 can not via an auxiliary power supply cable 16 (in Figure 5 not
  • an auxiliary supply card 14 for example, with an auxiliary supply card 14 according to Figures 1 and 2, an auxiliary supply terminal 21 according to Figure 3 or an auxiliary supply plug 23 are connected according to Figure 4.
  • the power supply 28 detects that over the
  • USB controller 27 Operating power is provided, it returns a corresponding status message to the USB controller 27, which then informs the peripheral device (s), his or her power consumption accordingly restrict. Alternatively or additionally, the USB controller 27 completely switches off one of the USB ports 26a to 26c in order to maintain the existing power budget.
  • the USB expansion card 25 shown in FIG. 5 permits a particularly flexible provision of the
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the invention in the form of a network card 30.
  • the network card 30 has four network connections 31a to 31d on the side of a slot angle 19.
  • the network connections 31a to 31d are connected to one another via a network controller 32, for example a switch module or a hub module.
  • the network controller 32 for example a switch module or a hub module.
  • Network ports 31a-31d are operated by the network controller 32 as so-called Power-over-Ethernet ports.
  • the network card 30 assumes the function of energy supplier (English: Power Sourcing Equipment, PSE).
  • energy consumers English: Powered Devices, PD
  • VoIP phones can be connected.
  • Network components can be connected via the connections 31
  • a circuit board 18 of the network card 30 As shown below Referring to Figure 5 above, a power supply circuit 28 and a connector 12 for powering the network card 30 from one
  • PoE Power over Ethernet
  • Supply voltage of typically 36 to 57 volts is above the typically provided by a power supply 3 supply voltage of the computer system 1.
  • To convert the supply voltage of the computer system 1 to the output via the network terminals 31 voltage is used in the
  • Embodiment is the voltage converter 33 in the
  • the voltage converter 33 is connected either via a power supply line of the connector 17, a power supply line of the connector 12, or a combination of both
  • it may be a switching converter with two parallel switching stages, whose
  • Switching stages are connected to the connector 17 and the connector 12.
  • FIGS. 1 to 6 can be combined with each other in a variety of ways.
  • Expansion ports are cascaded together.
  • expansion ports of different types for the purpose of powering each other
  • the power budget of a slot connector for receiving an expansion card and a post connector or a receptacle for connecting a supply cable of an internal device such as
  • an internal storage drive can be combined.
  • a power and data supply can be combined in many cases.
  • a power and data supply can be combined in many cases.
  • a power and data supply can be combined in many cases.
  • Graphics card with a modified Displayportan gleich are provided, in addition to the graphics data in addition also the operating power to operate a display,
  • liquid crystal monitor especially a liquid crystal monitor.
  • a liquid crystal monitor for example, a liquid crystal monitor
  • Graphics processor of a graphics card from the power budget of the slot are supplied, in which the graphics card itself is plugged.
  • the additional power for the externally connected display can be made available to the graphics card via an auxiliary supply component according to one of the embodiments described above.
  • Power supply from external mass storage devices, printers or scanners via a data cable with an integrated supply line offers in particular the use of a USB port according to the USB standard 3.1 with a power profile of more than 75 watts, for example, the power profile 5 with 100 watts.

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Abstract

The invention relates to a computer system (1) comprising a power supply unit for providing operating energy to the computer system (1) and a system circuit board (2) which is connected to the power supply unit and which comprises a plurality of expansion terminals (7) for connecting a corresponding plurality of expansion components, wherein each expansion terminal (7) is assigned a fixed output budget for supplying a corresponding expansion component. The computer system further comprises a first expansion component which is connected to a first expansion terminal (7a) of the system circuit board (2) and at least one auxiliary supply component which is arranged in the region of a second expansion terminal (7b) of the system circuit board (2). The auxiliary supply component is electrically connected to the first expansion component and is designed to dispense at least one part of the output budget assigned to the second expansion terminal (7b) to the first expansion component. The invention additionally relates to an expansion component and an auxiliary supply component for use in such a computer system (1).

Description

Beschreibung description
ComputerSystem, Erweiterungskomponente, Computer system, expansion component,
Hilfsversorgungskomponente und deren Verwendung  Auxiliary supply component and its use
Die Erfindung betrifft ein Computersystem umfassend eine Stromversorgungseinheit zum Bereitstellen einer The invention relates to a computer system comprising a power supply unit for providing a
Betriebsenergie für das Computersystem und eine mit der Operating power for the computer system and one with the
Stromversorgungseinheit verbundene Systemplatine mit einer Mehrzahl von Erweiterungsanschlüssen zum Anschließen einer korrespondierenden Mehrzahl von Erweiterungskomponenten. Power supply unit connected system board having a plurality of expansion ports for connecting a corresponding plurality of expansion components.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Moreover, the invention relates to a
Erweiterungskomponente und eine Hilfsversorgungskomponente zur Verwendung in einem derartigen Computersystem.  Extension component and an auxiliary supply component for use in such a computer system.
Computersysteme mit einer Stromversorgungseinheit und einer Systemplatine mit Erweiterungsanschlüssen zum Anschließen von Erweiterungskomponenten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist eine Vielzahl von so genannten Personal Computern (PCs) mit einem eingebauten Netzteil und einer Systemplatine bekannt. Typischerweise werden direkt auf der Systemplatine angeordnete Komponenten, wie beispielsweise ein Prozessor, und in Steckverbinder der Systemplatine eingesteckte Erweiterungskarten, wie beispielsweise Computer systems having a power supply unit and a system board with expansion ports for connecting expansion components are known in the art. For example, a variety of so-called personal computers (PCs) with a built-in power supply and a system board known. Typically, components mounted directly on the system board, such as a processor, and expansion boards plugged into system board connectors, such as
Grafikkarten, über auf der Systemplatine vorgesehene Graphics cards, provided on the system board
Spannungsversorgungsleitungen mit einer Betriebsspannung des Netzteils versorgt. Andere Komponenten, wie insbesondere Massenspeicherlaufwerke, werden über eine gesonderte  Power supply lines supplied with an operating voltage of the power supply. Other components, such as mass storage drives, are available via a separate
Kabelverbindung direkt aus dem Netzteil mit einer Cable connection directly from the power supply with a
Betriebsenergie versorgt. Power supplied.
Figur 7 zeigt schematisch eine beispielhafte FIG. 7 schematically shows an example
Systemkonfiguration eines Computersystems 1 gemäß dem Stand der Technik. Das Computersystem 1 umfasst eine Systemplatine 2, ein eingebautes Netzteil 3 sowie drei Speicherlaufwerke 4a bis 4c. Auf der Systemplatine 2 sind im Ausführungsbeispiel ein Prozessor 5, ein Chipsatz 6 sowie zwei System configuration of a computer system 1 according to the state of the technique. The computer system 1 comprises a system board 2, a built-in power supply 3 and three storage drives 4a to 4c. On the system board 2 in the embodiment, a processor 5, a chipset 6 and two
Erweiterungsanschlüsse 7a und 7b in Form von Steckverbindern zur Aufnahme von Erweiterungskarten vorgesehen. Im Expansion ports 7a and 7b are provided in the form of connectors for receiving expansion cards. in the
Ausführungsbeispiel ist in den ersten Erweiterungsanschluss 7a eine Grafikkarte 8 eingesteckt. Das Netzteil 3 wandelt eine von außen bereitgestellte Embodiment, a graphics card 8 is inserted in the first expansion port 7a. The power supply 3 converts an externally provided
Netzwechselspannung in eine oder eine Mehrzahl von geregelten Gleichspannungen zur Versorgung der Komponenten des  Mains AC voltage in one or a plurality of regulated DC voltages to supply the components of
Computersystems 1 um. In der Konfiguration gemäß Figur 7 gibt das Netzteil 3 diese Versorgungsspannungen über Computer system 1 um. In the configuration according to FIG. 7, the power supply unit 3 transmits these supply voltages
Kabelverbindungen und entsprechende Steckverbinder an die einzelnen Komponenten ab. Insbesondere ist das Netzteil 3 über jeweils einen Steckverbinder 9a bis 9c mit den Cable connections and corresponding connectors to the individual components. In particular, the power supply 3 via a respective connector 9 a to 9 c with the
Laufwerken 4a bis 4c verbunden. Des Weiteren ist das Netzteil 3 über zwei weitere Kabelverbindungen und Steckverbinder 10a und 10b mit der Systemplatine 2 verbunden. Die über die Drives 4a connected to 4c. Furthermore, the power supply unit 3 is connected to the system board 2 via two further cable connections and plug connectors 10a and 10b. The over the
Steckverbinder 10a und 10b bereitgestellten Connector 10a and 10b provided
Betriebsspannungen werden auf die verschiedenen Komponenten der Systemplatine 2, einschließlich eventuell an die  Operating voltages are applied to the various components of the system board 2, including possibly the
Erweiterungsanschlüsse 7a und 7b angeschlossene Komponenten weiterverteilt. Hierzu ist im Ausführungsbeispiel zusätzlich ein Spannungswandler 11 vorgesehen, der die üblicherweise von dem Netzteil 3 bereitgestellten Gleichspannungen von 5 und 12 Volt in eine geeignete Spannung zum Betrieb des Prozessors 5, beispielsweise 1,5 Volt, umwandelt. Expansion ports 7a and 7b redistributed components. For this purpose, a voltage converter 11 is additionally provided in the exemplary embodiment, which converts the usually provided by the power supply 3 DC voltages of 5 and 12 volts in a suitable voltage for operation of the processor 5, for example, 1.5 volts converts.
Im Ausführungsbeispiel ist in dem Erweiterungsanschluss 7a eine besonders leistungsfähige Grafikkarte 8 aufgenommen. Die Grafikkarte 8 weist insbesondere eine Leistungsaufnahme auf, die jenseits einer in einer Spezifikation eines Bussystems oder des Erweiterungsanschlusses 7a angegebenen In the exemplary embodiment, a particularly powerful graphics card 8 is accommodated in the expansion port 7a. The graphics card 8 in particular has a power consumption, those beyond one specified in a specification of a bus system or the expansion port 7a
Leistungsgrenze liegt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Erweiterungsanschluss 7a um einen Slot gemäß dem PCI Express (PCIe) Standard mit einer maximalen Leistungsabgabe von 75 Watt per Slot und bei der Grafikkarte 8 um eine Performance limit is. For example, the expansion port 7a is a slot according to the PCI Express (PCIe) standard with a maximum power output of 75 watts per slot and the graphics card 8 by one
Hochleistungsgrafikkarte mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 150 Watt. Um die zusätzliche, zum Betrieb der Grafikkarte 8 erforderliche Leistung zur Verfügung zu stellen, weist das Computersystem 1 gemäß Figur 7 eine weitere Kabelverbindung mit einem weiteren Steckverbinder 12 auf, über den die High performance graphics card with a power consumption of up to 150 watts. In order to provide the additional power required for operating the graphics card 8, the computer system 1 according to FIG. 7 has a further cable connection with a further plug connector 12, via which the
Grafikkarte 8 direkt an das Netzteil 3 angeschlossen ist. Graphics card 8 is connected directly to the power supply 3.
Zur Übertragung von Daten und Befehlen zwischen den To transfer data and commands between the
Speicherlaufwerken 4a bis 4c und der Systemplatine 2 sowie den darauf angeordneten Komponenten, wie insbesondere dem Chipsatz 6, dienen drei Datenanschlüsse 13a bis 13c. Memory drives 4a to 4c and the system board 2 and the components arranged thereon, in particular the chipset 6, serve three data connections 13a to 13c.
Computersysteme wie das in der Figur 7 dargestellte erlauben einen modularen und flexiblen Systemaufbau. Dabei ist es jedoch von Nachteil, dass das Netzteil 3 derart dimensioniert werden muss, dass es alle denkbaren Systemkonfigurationen mit einer hinreichenden Leistung versorgen kann. Ebenfalls muss das Netzteil 3 Kabelverbindungen und Steckverbinder 9, 10 und 12 gemäß einer Vielzahl von Standards für eine Vielzahl von möglichen Komponenten aufweisen. Dies führt in vielen Computer systems such as that shown in Figure 7 allow for a modular and flexible system design. However, it is disadvantageous that the power supply 3 must be dimensioned such that it can supply all conceivable system configurations with a sufficient performance. Also, the power supply 3 must have cable connections and connectors 9, 10 and 12 in accordance with a variety of standards for a variety of possible components. This leads in many
Systemkonfigurationen zu einer Überdimensionierung des System configurations for oversizing the
Netzteils 3 und einer damit einhergehenden Verringerung der Energieeffizienz. Zudem verursacht ein derartiger Power supply 3 and a concomitant reduction in energy efficiency. In addition, such causes
Systemaufbau auf Seiten des Herstellers unnötige Kosten. System construction on the part of the manufacturer unnecessary costs.
Aus der EP 1 600 844 A2 sind ein Verfahren und eine From EP 1 600 844 A2 a method and a
Vorrichtung zum Bereitstellen einer erhöhten Leistung an eine Speicheranordnung eines Speichersubsystem eines Computers bekannt, um die Speicherleistung und Betriebsstabilität zu steigern. Insbesondere soll ein Leistung bereitgestellt werden, die größer ist als der durch die Hauptplatine des Computers verfügbare Lesitungspegel . Die Vorrichtung umfasst eine Zuführungseinrichtung zum Zuführen einer Device for providing increased power to a Memory arrangement of a memory subsystem of a computer known to increase memory performance and operational stability. In particular, it is intended to provide a power that is greater than the read level available through the motherboard of the computer. The device comprises a feed device for feeding a
Eingangsspannung zu dem Speicher-Subsystem direkt von einer Leistungsquelle, wie insbesondere einem ATX-Netzteil . Input voltage to the memory subsystem directly from a power source, such as in particular an ATX power supply.
Aus der DE 696 36 406 T2 ist eine Vorrichtung zur From DE 696 36 406 T2 is a device for
Spannungsregelung in einem Computersystem mit einem Voltage regulation in a computer system with a
Spannungsreglermodul bekannt. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsreglermodul abnehmbar ist und eine Steckaufnahmen-Baugruppe aufweist, die eine Mehrzahl von auf dem abnehmbaren Spannungsreglermodul montierte Voltage regulator module known. The apparatus is characterized in that the voltage regulator module is detachable and has a male receptacle assembly which has a plurality of mounted on the removable voltage regulator module
Steckaufnahmen zum Übermitteln von Steuersignalen und Plug-in receptacles for transmitting control signals and
Spannungen enthält. Die Vorrichtung weist ferner einen Contains voltages. The device also has a
Steckverbinder auf, der die Steckaufnahmen-Baugruppe des abnehmbaren Reglermoduls aufnimmt, wobei der Steckverbinder mit dem Computersystem über eine Mehrzahl von Pins gekoppelt ist . A connector which receives the plug-in module assembly of the removable controller module, wherein the connector is coupled to the computer system via a plurality of pins.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, alternative Aufbaukonzepte für Computersysteme zu beschreiben. Bevorzugt sollen die beschriebenen Computersysteme einen hohen Grad an Modularität erlauben und gleichzeitig energieeffizient im Betrieb und kostengünstig in der Herstellung sein. It is an object of the present invention to describe alternative construction concepts for computer systems. Preferably, the described computer systems should allow a high degree of modularity while being energy efficient in operation and cost effective to manufacture.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein According to a first aspect of the invention is a
Computersystem umfassend eine Stromversorgungseinheit zum Bereitstellen einer Betriebsenergie für das Computersystem und eine mit der Stromversorgungseinheit verbundene A computer system comprising a power supply unit for providing operating power to the computer system and connected to the power supply unit
Systemplatine mit einer Mehrzahl von Erweiterungsanschlüssen zum Anschluss einer korrespondierenden Mehrzahl von System board with a plurality of expansion ports for connecting a corresponding plurality of
Erweiterungskomponenten beschrieben, wobei jedem Expansion components described, each one
Erweiterungsanschluss ein festes Leistungsbudget zur Expansion port a fixed power budget for
Versorgung einer zugehörigen Erweiterungskomponente Supply of an associated expansion component
zugeordnet ist. Das Computersystem umfasst des Weiteren eine an einem ersten Erweiterungsanschluss angeschlossene erste Erweiterungskomponente und wenigstens eine im Bereich eines zweiten Erweiterungsanschlusses angeordnete assigned. The computer system further comprises a first expansion component connected to a first expansion port and at least one disposed in the region of a second expansion port
Hilfsversorgungskomponente, wobei die Auxiliary supply component, wherein the
Hilfsversorgungskomponente elektrisch mit der ersten Auxiliary supply component electrically to the first
Erweiterungskomponente verbunden und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil des dem zweiten Erweiterungsanschluss zugeordneten Leistungsbudgets an die erste  An expansion component is connected and configured to connect at least a portion of the power budget associated with the second expansion port to the first one
Erweiterungskomponente abzugeben . Submit expansion component.
Der Erfinder des vorliegenden Aufbaukonzepts hat erkannt, dass durch die Zurverfügungstellung eines Leistungsbudgets eines ungenutzten Erweiterungsanschlusses an eine an einem anderen Erweiterungsanschluss angeschlossene The inventor of the present design concept has recognized that by providing a power budget of an unused expansion port to one connected to another expansion port
Erweiterungskomponente auf eine größerer Dimensionierung einer Stromversorgungseinheit in vielen Systemkonfigurationen verzichtet werden kann. Beispielsweise kann einer Expansion component can be dispensed with a larger dimensioning of a power supply unit in many system configurations. For example, one can
Erweiterungskomponente das Leistungsbudget von zwei Expansion component the performance budget of two
benachbarten Erweiterungsanschlüssen zur Verfügung gestellt werden, sofern an den zweiten Erweiterungsanschluss keine weitere Erweiterungskomponenten angeschlossen oder deren Leistungsbudget zumindest nicht ausgeschöpft ist. Dabei wird ein Gesamtleistungsbudget des Computersystems in jeder möglichen Konfiguration eingehalten, ohne die be provided to adjacent expansion ports, provided that no additional expansion components connected to the second expansion port or their power budget is at least not exhausted. In this case, a total power budget of the computer system is maintained in every possible configuration, without the
Ausgangsleistung einer Stromversorgungseinheit zu erhöhen. Gleichzeitig müssen eventuell vorgesehene Spezialverbinder zur Versorgung einzelner Komponenten nur dann mittels einer Hilfsversorgungskomponente in dem Computersystem bereitgestellt werden, wenn diese tatsächlich benötigt werden, was die Produktionskosten reduziert. To increase the output power of a power supply unit. At the same time, any special connectors provided for the supply of individual components only have to be provided by means of an auxiliary supply component in the computer system provided when they are actually needed, which reduces production costs.
Typischerweise umfasst die erste Erweiterungskomponente einen internen Stromverbraucher. Optional ist die erste Typically, the first expansion component includes an internal power consumer. Optionally, the first one
Erweiterungskomponente auch dazu eingerichtet, wenigstens einen Teil der von ihr aufgenommenen Leistung an eine  Expansion component also set up to at least a part of the recorded power to a
Zusatzkomponente, wie beispielsweise ein Peripheriegerät, abzugeben. Dabei weisen der interne Stromverbraucher und, soweit vorhanden, die Zusatzkomponente zusammengenommen ein Leistungsbudget auf, das größer ist als das dem ersten Additional component, such as a peripheral device to deliver. In this case, the internal power consumer and, if present, the additional component taken together have a power budget that is greater than that of the first
Erweiterungsanschluss zugeordnete Leistungsbudget. Extension port associated power budget.
Ein derartiges Stromversorgungskonzept für ein Computersystem eignet sich insbesondere zur Stromversorgung leistungsfähiger Grafikkomponenten, wie beispielsweise Grafikkarten, die in einen Steckverbinder gemäß der Anschlussnorm PCI Express (PCIe) oder einen ähnlichen Erweiterungsanschluss eingesteckt sind und die Zuführung einer zusätzlichen Betriebsspannung über ein Versorgungskabel erfordern. Erfindungsgemäß können derartige Grafikkarten ohne die Vorsehung eines speziellen Netzteils mit einem speziellen Versorgungskabel sowie einem diesem Versorgungskabel zugeordneten Leistungsbudget Such a power supply concept for a computer system is particularly suitable for powering powerful graphics components, such as graphics cards, which are plugged into a connector according to the PCI Express (PCIe) or similar extension port and require the supply of an additional operating voltage via a supply cable. According to the invention, such graphics cards without the provision of a special power supply with a special power cable and a power budget associated with this supply cable
verwendet werden. be used.
Bei der Hilfsversorgungskomponente kann es sich zum Beispiel um eine in den zweiten Erweiterungsanschluss eingesteckte Hilfsversorgungskarte oder einen eingesteckten The auxiliary supply component may be, for example, an auxiliary supply card inserted in the second expansion port or an inserted one
Hilfsversorgungsstecker handeln. Derartige, überwiegend oder völlig passiv aufgebaute Hilfsversorgungskomponenten erlauben eine einfache und kostengünstige Bereitstellung weiterer Betriebsenergie aus dem Leistungsbudget, das dem zweiten Erweiterungsanschluss zugeordnet ist, an andere Komponenten. Alternativ kann die Hilfsversorgungskomponente einen auf der Systemplatine in der Nähe des zweiten Erweiterungsanschlusses angeordneten Hilfsversorgungsanschluss sowie ein mittels eines Steckverbinders mit dem Hilfsversorgungsanschluss verbundenes Hilfsversorgungskabel umfassen. Dabei blockiert das Hilfsversorgungskabel im eingesteckten Zustand die Auxiliary supply act. Such, predominantly or completely passive auxiliary supply components allow a simple and cost-effective provision of further operating energy from the power budget, which is assigned to the second expansion port, to other components. Alternatively, the auxiliary supply component may include an auxiliary supply terminal disposed on the system board in the vicinity of the second extension terminal, and an auxiliary supply cable connected via a connector to the auxiliary supply terminal. The auxiliary supply cable blocks the plug when plugged in
Nutzung des zweiten Erweiterungsanschlusses durch eine weitere Erweiterungskomponente. Durch die räumlich Use of the second expansion port by another expansion component. By the spatially
benachbarte Anordnung des zweiten Erweiterungsanschlusses und des Hilfsversorgungsanschlusses wird die alternative, nicht jedoch gleichzeitige Nutzung der beiden Anschlüsse und des damit verbundenen Leistungsbudgets auf einfache Weise Adjacent arrangement of the second expansion port and the auxiliary power supply port makes the alternative, but not simultaneous use of the two ports and the associated power budget easy
sichergestellt. Zudem kann in diesem Fall auf die Vorsehung einer speziellen Hilfsversorgungskarte verzichtet werden. ensured. In addition, the provision of a special auxiliary supply card can be dispensed with in this case.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine According to a second aspect of the invention is a
Erweiterungskomponente zum Anschluss an einen Expansion component for connection to a
Erweiterungsanschluss einer Systemplatine eines Expansion connector on a system board
Computersystems beschrieben. Beispielsweise handelt es sich um eine Erweiterungskarte zum Einstecken in einem Computer system described. For example, it is an expansion card for plugging in one
Steckverbinder einer Systemplatine. Dabei ist dem Connector of a system board. It is the
Erweiterungsanschluss ein festes Leistungsbudget zur Expansion port a fixed power budget for
Versorgung der Erweiterungskomponente zugeordnet. Die Supply assigned to the expansion component. The
Erweiterungskomponente umfasst einen ersten Steckverbinder zum Anschluss der Erweiterungskomponente an den Expansion component includes a first connector for connecting the expansion component to the
Erweiterungsanschluss, einen zweiten Steckverbinder zum Expansion port, a second connector for
Zuführen einer von dem Leistungsbudget des Supplying one of the power budget of the
Erweiterungsanschlusses unabhängigen Betriebsenergie und wenigstens einen dritten Steckverbinder zum Versorgung einer Zusatzkomponente, insbesondere eines externen Extension terminal independent operating power and at least a third connector for supplying an additional component, in particular an external
Peripheriegeräts, mit einer Betriebsenergie. Die Peripheral device, with one operating power. The
Erweiterungskomponente umfasst des Weiteren eine mit dem ersten Steckverbinder, dem zweiten Steckverbinder und dem wenigstens einen dritten Steckverbinder elektrisch verbundene Leistungssteuerung, die dazu eingerichtet ist, die über den ersten Steckverbinder aufgenommene Leistung auf das feste Leistungsbudget zu begrenzen und zumindest einen Teil einer von der Erweiterungskomponente aufgenommenen und/oder über dem wenigstens dritten Steckverbinder abgegebenen Expansion component further includes a with the first power connector, the second connector and the at least one third connector electrically connected power control, which is adapted to limit the power absorbed via the first connector on the fixed power budget and at least a part of one of the expansion component and / or taken over the at least third Disconnected connector
Betriebsenergie, die das feste Leistungsbudget übersteigt, von dem zweiten Steckverbinder aufzunehmen. Operating power that exceeds the fixed power budget to receive from the second connector.
Eine derartige Erweiterungskomponente erlaubt die Versorgung von Zusatzkomponenten, insbesondere von externen Such an expansion component allows the supply of additional components, in particular external
Peripheriegeräten, mit einer Betriebsenergie, die oberhalb eines Leistungsbudgets eines Erweiterungsanschlusses einer Systemplatine liegt. Beispielsweise können eine Mehrzahl von über USB-Anschlüsse angeschlossene Peripheriegeräte mit einer Gesamtleistung versorgt werden, die oberhalb der Peripheral devices, with an operating power that is above a power budget of a system board extension port. For example, a plurality of peripherals connected via USB ports can be supplied with a total power that is above the
Leistungsfähigkeit eines internen Bussystems oder Performance of an internal bus system or
Steckverbinders, wie beispielsweise eines PCIe- Erweiterungsslots liegt. Connector, such as a PCIe expansion slot.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine According to a third aspect of the invention is a
Hilfsversorgungskomponente zum Anschluss an einen Auxiliary supply component for connection to a
Erweiterungsanschluss einer Systemplatine eines Expansion connector on a system board
Computersystems beschrieben. Beispielsweise handelt es sich um eine Hilfsversorgungskarte zum Einstecken in einen Computer system described. For example, it is an auxiliary supply card for plugging into a
Steckverbinder einer Systemplatine. Dabei ist dem Connector of a system board. It is the
Erweiterungsanschluss ein festes Leistungsbudget zur Expansion port a fixed power budget for
Versorgung der Erweiterungskomponente zugeordnet. Die Supply assigned to the expansion component. The
Hilfsversorgungskomponente umfasst einen ersten Auxiliary supply component includes a first one
Steckverbinder zum Anschluss der Hilfsversorgungskomponente an den Erweiterungsanschluss und einen zweiten Steckverbinder zum Abführen wenigstens eines Teils des dem Erweiterungsanschluss zugeordneten Leistungsbudgets an eine Erweiterungskomponente des Computersystems. A connector for connecting the auxiliary supply component to the expansion port and a second connector for discharging at least a part of the Expansion port associated power budget to an expansion component of the computer system.
Eine derartige Hilfsversorgungskomponente eignet sich insbesondere zur Versorgung von besonders leistungsfähigen Erweiterungskomponenten, beispielsweise gemäß dem zweiten Aspekt, in einem modularen Computersystem, beispielsweise gemäß dem ersten Aspekt. Der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem der Gedanke zugrunde, einen Teil eines einem zweiten Such an auxiliary supply component is particularly suitable for supplying particularly powerful expansion components, for example according to the second aspect, in a modular computer system, for example according to the first aspect. The present invention is based inter alia on the idea of a part of a second
Erweiterungsanschluss einer Systemplatine eines Expansion connector on a system board
Computersystems zugeordneten Leistungsbudgets zur zumindest teilweisen Versorgung einer an einem ersten Computer system associated power budget for at least partially supplying one at a first
Erweiterungsanschluss der Systemplatine angeschlossenen Erweiterungskomponente mit einer Betriebsenergie zu To the expansion connector of the system board connected to the expansion component with an operating power too
verwenden, wobei jedem Erweiterungsanschluss ein festes Leistungsbudget zugeordnet ist. with each expansion port assigned a fixed power budget.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den angehängten Ansprüchen offenbart. Further advantageous embodiments of the invention are disclosed in the following description of embodiments and the appended claims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von The invention is described below with reference to
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren im Detail beschrieben. In den Figuren zeigen:  Embodiments with reference to the attached figures described in detail. In the figures show:
Figur 1 ein Computersystem gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, FIG. 1 shows a computer system according to a first embodiment of the invention,
Figur 2 eine Hilfsversorgungskarte gemäß der ersten Figure 2 shows an auxiliary supply card according to the first
Ausgestaltung der Erfindung,  Embodiment of the invention,
Figur 3 ein Computersystem gemäß einer zweiten 3 shows a computer system according to a second
Ausgestaltung der Erfindung,  Embodiment of the invention,
Figur 4 ein Computersystem gemäß einer dritten 4 shows a computer system according to a third
Ausgestaltung der Erfindung,  Embodiment of the invention,
Figur 5 eine Erweiterungskomponente gemäß einer vierten FIG. 5 shows an expansion component according to a fourth
Ausgestaltung der Erfindung,  Embodiment of the invention,
Figur 6 eine Erweiterungskomponente gemäß einer fünften FIG. 6 shows an expansion component according to a fifth embodiment
Ausgestaltung der Erfindung und  Embodiment of the invention and
Figur 7 eine Systemkonfiguration eines Computersystems FIG. 7 shows a system configuration of a computer system
gemäß dem Stand der Technik.  according to the prior art.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden in den einzelnen Figuren dieselben Bezugszeichen für gleiche oder gleich wirkende Komponenten unterschiedlicher Ausgestaltungen verwendet. Soweit nicht anders angegeben, gilt die Beschreibung der jeweiligen Komponenten dabei auch für die anderen Ausgestaltungen. Mehrere Instanzen gleichartiger Komponenten sind mit einem alphabetischen Suffix For reasons of clarity, the same reference symbols are used in the individual figures for identical or identically acting components of different configurations. Unless otherwise stated, the Description of the respective components also for the other embodiments. Multiple instances of similar components have an alphabetic suffix
gekennzeichnet. Sofern auf alle Komponenten eines Typs Bezug genommen wird, wird auf die Verwendung des alphabetischen Suffixes verzichtet. characterized. If reference is made to all components of one type, the use of the alphabetical suffix is omitted.
Figur 1 zeigt ein Computersystem 1 gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Das Computersystem 1 umfasst im Wesentlichen dieselben Komponenten 2 bis 11 wie das FIG. 1 shows a computer system 1 according to a possible embodiment of the invention. The computer system 1 essentially comprises the same components 2 to 11 as the one
Computersystem 1 gemäß Figur 7. Davon abweichend wird in dem Computersystem 1 gemäß Figur 1 eine verhältnismäßig Computer system 1 according to FIG. 7. Deviating from this, in the computer system 1 according to FIG
leistungsschwache Stromversorgungskomponente in Form eines Netzteils 3 mit nur vier Anschlusskabeln und entsprechenden Steckverbindern 9a, 9b, 10a und 10b zur Versorgung der low-power power supply component in the form of a power supply 3 with only four connecting cables and corresponding connectors 9a, 9b, 10a and 10b for the supply of
Komponenten 4a, 4b und 2 verwendet. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausgestaltung erfolgt die Components 4a, 4b and 2 are used. In an alternative, not shown embodiment, the
Spannungsversorgung des Computersystems 1 durch wenigstens einen direkt auf der Systemplatine 2 angeordneten Power supply of the computer system 1 by at least one arranged directly on the system board 2
Spannungsregler. Dies bietet sich insbesondere für sehr kompakt aufgebaute Coputersysteme 1 an. Voltage regulators. This is particularly suitable for very compact constructed Coputerysteme 1.
In dem Computersystem 1 gemäß Figur 1 sind nur zwei In the computer system 1 according to FIG. 1, only two are involved
Speicherlaufwerke 4a und 4b vorgesehen, die über Memory drives 4a and 4b provided over
korrespondierende Steckverbinder 9a und 9b des Netzteils 3 mit einer Betriebsenergie versorgt werden und mit corresponding connector 9a and 9b of the power supply 3 are supplied with an operating power and with
entsprechenden Datenanschlüssen 13a und 13b mit der corresponding data terminals 13a and 13b with the
Systemplatine 2 verbunden sind. Die Betriebsenergie für alle weiteren Komponenten wird über die Steckverbinder 10a und 10b an die Systemplatine 2 übertragen und von dieser an die übrigen Komponenten verteilt. Zur Versorgung der Grafikkarte 8 ist in dem Computersystem 1 gemäß Figur 1 eine Hilfsversorgungskarte 14 vorgesehen. Die Hilfsversorgungskarte 14 weist einen Steckverbinder 15 zum Anschluss eines Hilfsversorgungskabels 16 auf, der mit einem weiteren Steckverbinder 12 zur Versorgung der Grafikkarte 8 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den beiden Steckverbindern 7a und 7b der Systemplatine 2 System board 2 are connected. The operating energy for all other components is transmitted via the connectors 10a and 10b to the system board 2 and distributed by this to the other components. To supply the graphics card 8, an auxiliary supply card 14 is provided in the computer system 1 according to FIG. The auxiliary supply card 14 has a connector 15 for connecting an auxiliary supply cable 16, which is connected to a further connector 12 for supplying the graphics card 8. In the exemplary embodiment, the two connectors 7a and 7b of the system board 2
beispielsweise um so genannte PCIe X16-Slots mit einer maximalen Leistungsabgabe von 75 Watt. Durch Kombination der Leistungsbudgets der beiden Erweiterungsanschlüsse 7a und 7b mittels der Hilfsversorgungskarte 14 kann der Grafikkarte 8 somit insgesamt eine Leistung von 150 Watt zur Verfügung gestellt werden, ohne dass das Netzteil 3 jenseits seiner Leistungsfähigkeit belastet wird. for example, so-called PCIe X16 slots with a maximum power output of 75 watts. By combining the power budgets of the two expansion ports 7a and 7b by means of the auxiliary supply card 14, the graphics card 8 can thus be provided with a total power of 150 watts, without the power supply unit 3 being burdened beyond its capacity.
Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau der Figure 2 shows schematically the structure of
Hilfsversorgungskarte 14. Die Hilfsversorgungskarte 14 weist neben dem Steckverbinder 15 einen standardkonformen  Auxiliary supply card 14. The auxiliary supply card 14 has in addition to the connector 15 a standard compliant
Steckverbinder 17 zum Einsetzen in den Erweiterungsanschluss 7b auf. Der Steckverbinder 17 ist Teil einer Leiterplatte 18, in die der Steckverbinder 15 im dargestellten Plug-in connector 17 for insertion into the expansion port 7b. The connector 17 is part of a printed circuit board 18, in which the connector 15 in the illustrated
Ausführungsbeispiel direkt eingelötet ist. Die Leiterplatte 18 dient dabei zur elektrischen Verbindung des Embodiment is soldered directly. The printed circuit board 18 serves for the electrical connection of the
Steckverbinders 17 mit dem Steckverbinder 15. In der Connector 17 with the connector 15. In the
dargestellten Ausgestaltung für einen Desktop-Computer dient sie zudem zur mechanischen Befestigung der illustrated embodiment for a desktop computer, it also serves for the mechanical attachment of
Hilfsversorgungskarte 14. Hierzu ist des Weiteren ein Auxiliary supply card 14. For this is further one
Slotwinkel 19 an der Leiterplatte 18 befestigt. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausgestaltung für einen Server-Computer zum Einschub in ein Serverrack kann auf den Slotwinkel verzichtet werden, sofern der Steckverbinder 17 und/oder andere Mittel zur Befestigung der Slot angle 19 attached to the circuit board 18. In an alternative, not shown embodiment for a server computer for insertion into a server rack can be dispensed with the slot angle, if the connector 17 and / or other means for fastening the
Hilfsverorgungskarte 14 ausreichen. In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Variante der Auxiliary supply card 14 is sufficient. In another, also not shown variant of
Hilfsversorgungskarte 14 weist diese keinen aufgelöteten Steckverbinder 15 auf. Stattdessen ist das Auxiliary supply card 14, this has no soldered connector 15. Instead, that's it
Hilfsversorgungskabel 16 direkt mit der Leiterplatte 18 verlötet und endet in dem Steckverbinder 12 zum Anschluss an die Grafikkarte 8. Auxiliary power supply cable 16 soldered directly to the circuit board 18 and terminates in the connector 12 for connection to the graphics card. 8
Optional ist auf der Hilfsversorgungskarte 14 eine Optionally, on the auxiliary supply card 14 is a
Strombegrenzungsschaltung 20 vorgesehen. Die Current limiting circuit 20 is provided. The
Strombegrenzungsschaltung 20 dient zum Beschränken der über den Steckverbinder 17 aufgenommenen Leistung auf ein  Current limiting circuit 20 serves to limit the power consumed by the connector 17 to a power
vorgegebenes Leistungsbudget. Dabei kann es sich um eine rein passive Komponente, wie beispielsweise eine Schmelzsicherung, oder um eine aktive elektronische Schaltung handeln, die insbesondere den Typ des Erweiterungsanschlusses 7 erkennt, in den die Hilfsversorgungskarte 14 eingesteckt wurde. Durch Vorsehung einer zusätzlichen Strombegrenzungsschaltung 20 kann somit eine Beschädigung oder Überlastung des predetermined performance budget. This may be a purely passive component, such as a fuse, or an active electronic circuit, in particular, recognizes the type of expansion port 7, in which the auxiliary supply card 14 has been inserted. Provision of an additional current limiting circuit 20 can thus damage or overload the
Erweiterungsanschlusses 7b, der Sytemplatine 2 und des Expansion port 7b, the system 2 and the
Netzteils 3 in jedem Fall ausgeschlossen werden. Power supply 3 are excluded in any case.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a
Computersystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Computer system 1 according to the present invention. Of the
Aufbau des Computersystems 1 entspricht im Wesentlichen dem des Computersystems 1 gemäß Figur 3. Anstelle der Vorsehung einer zusätzlichen Hilfsversorgungskarte 14 wird die Structure of the computer system 1 essentially corresponds to that of the computer system 1 according to FIG. 3. Instead of the provision of an additional auxiliary supply card 14, the
Grafikkarte 8 gemäß Figur 3 über ein Hilfsversorgungskabel 16 mit zusätzlicher Betriebsenergie versorgt, das mittels eines entsprechenden Steckers in einen Hilfsversorgungsanschluss 21 der Systemplatine 2 eingesteckt ist. Anstelle der Grafikkarte 8 kann auch eine sonstige Komponete des Computersystems 1 über das Hilfsversorgungskabel 16 mit einer Betriebsenergie versorgt werden. Der Hilfsversorgungsanschluss 21 ist in einem Graphics card 8 shown in FIG 3 via an auxiliary power supply cable 16 supplied with additional operating power, which is inserted by means of a corresponding plug in an auxiliary power supply terminal 21 of the system board 2. Instead of the graphics card 8, another component of the computer system 1 can be supplied with an operating power via the auxiliary power supply cable 16. The auxiliary power supply terminal 21 is in one
Freihaltebereich 22 des Erweiterungsanschlusses 7b Free space 22 of the expansion port 7b
angeordnet. Die meisten Standards für arranged. Most standards for
Erweiterungskomponenten, wie beispielsweise der PCI Express Standard, definieren derartige Freihaltebereiche 22. Durch die Anordnung des Hilfsversorgungsanschlusses 21 in Expansion components, such as the PCI Express standard, define such free-space areas 22. By arranging the auxiliary power supply terminal 21 in FIG
beziehungsweise unterhalb dieses Freihaltebereichs 22 wird die gleichzeitige Nutzung des Hilfsversorgungsanschlusses 21 und des Erweiterungsanschlusses 7b praktisch verhindert. Ist das Hilfsversorgungskabel 16 in den Hilfsversorgungsanschluss 21 eingesteckt, verhindert es mechanisch, dass eine weitere Erweiterungskomponente in den Erweiterungsanschluss 7b eingesteckt wird. Umgekehrt verhindert eine in dem or below this free-space area 22, the simultaneous use of the auxiliary supply terminal 21 and the extension terminal 7b is practically prevented. When the auxiliary power supply cable 16 is inserted into the auxiliary power supply terminal 21, it mechanically prevents another expansion component from being inserted into the expansion port 7b. Conversely, one prevents in the
Erweiterungsanschluss 7b angeordnete Erweiterungskomponente die Verwendung des Hilfsversorgungsanschlusses 21. Durch diese einfache mechanische Maßnahme kann eine doppelte Extension terminal 7b arranged expansion component the use of the auxiliary supply terminal 21. This simple mechanical action can be a double
Verwendung des Leistungsbudgets des zweiten Use of the power budget of the second
Erweiterungsanschlusses 7a vermieden werden. Expansion port 7a be avoided.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines FIG. 4 shows a further embodiment of a
Computersystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. In Computer system 1 according to the present invention. In
Abwandlung der Computersysteme 1 gemäß den Figuren 1 und 3 weist das Computersystem 1 gemäß Figur 4 ein zusätzliches Speicherlaufwerk 4c und einen zusätzlichen Datenanschluss 13c zum Anschluss des dritten Speicherlaufwerks 4c auf. Anders als das Computersystem 1 gemäß Figur 7 weist das Netzteil 3 jedoch nach wie vor nur zwei Kabelverbindungen mit Modification of the computer systems 1 according to FIGS. 1 and 3, the computer system 1 according to FIG. 4 has an additional storage drive 4c and an additional data connection 13c for connecting the third storage drive 4c. Unlike the computer system 1 according to FIG. 7, however, the power supply unit 3 still only has two cable connections
entsprechenden Steckverbindern 9a und 9b zur Versorgung der ersten beiden Speicherlaufwerke 4a und 4b auf. Um das dritte Speicherlaufwerk 4c dennoch mit einer Betriebsenergie zu versorgen, ist in den Erweiterungsanschluss 7b der corresponding connectors 9a and 9b for supplying the first two storage drives 4a and 4b. In order to provide the third memory drive 4c nevertheless with an operating power, is in the expansion port 7b of the
Systemplatine 2 ein spezieller Hilfsversorgungsstecker 23 eingesetzt, der über ein Hilfsversorgungskabel 16 mit einem weiteren Steckverbinder 9c verbunden ist. In diesem Fall verhindert der Hilfsversorgungsstecker 23 die Nutzung des Erweiterungsanschlusses 7b durch weitere Erweiterungskarten. Stattdessen wird das Leistungsbudget des System board 2 a special auxiliary supply plug 23rd used, which is connected via an auxiliary power cable 16 with another connector 9c. In this case, the auxiliary power supply connector 23 prevents the use of the expansion port 7b by other expansion cards. Instead, the power budget of the
Erweiterungssteckplatzes im Bereich des Expansion slot in the area of
Erweiterungsanschlusses 7b zum Betrieb des dritten Extension terminal 7b for operating the third
Speicherlaufwerks 4c genutzt. Auch in diesem Fall kann daher ein verhältnismäßig einfaches Netzteil 3 mit einem relativ geringen Leistungsbudget verwendet werden. Memory drive 4c used. Also in this case, therefore, a relatively simple power supply 3 having a relatively low power budget can be used.
Die Mitverwendung von Leistungsbudgets anderer The sharing of performance budgets of others
Erweiterungsanschlüsse lässt sich auch zur Versorgung anderer leistungsfähiger Komponenten als Grafikkarten und internen Speicherlaufwerken 4 einsetzen. Zwei Beispiele für eine derartige Verwendung sind in den Figuren 5 und 6 dargestellt.  Expansion ports can also be used to power other powerful components than graphics cards and internal storage drives 4. Two examples of such use are shown in FIGS. 5 and 6.
Figur 5 zeigt eine USB-Erweiterungskarte 25. Die USB- Erweiterungskarte 25 umfasst eine Leiterplatte 18 mit einem Steckverbinder 17 zum Einstecken der USB-Erweiterungskarte 25 in einen Erweiterungsanschluss 7. Auf Seiten eines FIG. 5 shows a USB expansion card 25. The USB expansion card 25 comprises a printed circuit board 18 with a plug connector 17 for inserting the USB expansion card 25 into an expansion port 7
Slotwinkels 19 umfasst die Erweiterungskarte 25 im Slotwinkel 19 includes the expansion card 25 in
Ausführungsbeispiel drei USB-Anschlüsse 26a bis 26c. Bei den USB-Anschlüssen 26 handelt es sich beispielsweise um so genannte Powered USB-Anschlüsse gemäß dem USB-Standard 3.0 oder einem darauf folgenden Standard, wie etwa dem USB- Standard 3.1. Auf der Leiterplatte 18 ist ein USB-Controller 27 angeordnet, der zum Datenaustausch von an den USB- Anschlüssen 26 angeschlossenen Peripheriegeräten mit einer Komponente der Systemplatine 2, beispielsweise dem Chipsatz 6, dient. Neben den üblichen Funktionen eines USB- Hostcontrollers übernimmt der USB-Controller 27 zum Beispiel eine Protokollumsetzung zwischen dem USB-Protokoll und dem PCIe-Protokoll . Darüber hinaus überwacht oder konfiguriert der USB-Controller 27 die Leistungsaufnahme von an die USB- Anschlüsse 26 angeschlossenen Peripheriegeräte. Sofern die über die USB-Anschlüsse 26 abgegebene Leistung im Bereich des Leistungsbudgets des Erweiterungsanschlusses 7, beispielsweise eines PCIe-Steckverbinders mit einer maximalen Leistungsabgabe von 75 Watt, liegt, erfolgt die Versorgung der Peripheriegeräte über die über den Steckverbinder 17 bereitgestellte Leistung. Embodiment three USB ports 26a to 26c. The USB ports 26 are, for example, so-called Powered USB ports according to the USB standard 3.0 or a subsequent standard, such as the USB standard 3.1. On the circuit board 18, a USB controller 27 is arranged, which serves for data exchange of connected to the USB ports 26 peripherals with a component of the system board 2, for example, the chipset 6. In addition to the usual functions of a USB host controller, the USB controller 27 takes over, for example, a protocol conversion between the USB protocol and the PCIe protocol. In addition, the USB controller 27 monitors or configures the power consumption of peripheral devices connected to the USB ports 26. If the power output via the USB ports 26 is in the range of the power budget of the expansion port 7, for example a PCIe connector with a maximum power output of 75 watts, the peripheral devices are supplied via the power provided via the plug connector 17.
Erkennt der USB-Controller 27 jedoch, dass durch den Detects the USB controller 27, however, that through the
Anschluss besonders leistungsfähiger oder besonders Connection more powerful or special
zahlreicher Peripheriegeräte die Leistungsgrenze von 75 Watt überschritten wird, steuert sie eine Leistungssteuerung 28 der USB-Erweiterungskarte 25 derart an, dass diese zumindest einen Teil der nötigen Betriebsenergie über einen weiteren Steckverbinder 12 aufnimmt. Der Steckverbinder 12 kann über ein Hilfsversorgungskabel 16 (in der Figur 5 nicht For many peripherals, the power limit of 75 watts is exceeded, it controls a power controller 28 of the USB expansion card 25 so that it receives at least a portion of the necessary operating power via another connector 12. The connector 12 can not via an auxiliary power supply cable 16 (in Figure 5 not
dargestellt) beispielsweise mit einer Hilfsversorgungskarte 14 gemäß den Figuren 1 und 2, einem Hilfsversorgungsanschluss 21 gemäß Figur 3 oder einem Hilfsversorgungsstecker 23 gemäß Figur 4 verbunden werden. Alternativ ist auch eine Versorgung über ein zusätzliches Versorgungskabel eines speziell für die Stromversorgung von leistungsfähigen Grafikkarten 8 shown), for example, with an auxiliary supply card 14 according to Figures 1 and 2, an auxiliary supply terminal 21 according to Figure 3 or an auxiliary supply plug 23 are connected according to Figure 4. Alternatively, a supply via an additional supply cable of a specially for the power supply of powerful graphics cards 8
vorbereitetes Netzteil 3 gemäß Figur 7 möglich. prepared power supply 3 according to Figure 7 possible.
Erkennt die Leistungsversorgung 28, dass über den The power supply 28 detects that over the
Steckverbinder 12 keine oder keine ausreichende Connector 12 no or not sufficient
Betriebsenergie zur Verfügung gestellt wird, gibt sie eine entsprechende Statusmeldung an den USB-Controller 27 zurück, der daraufhin dem oder den Peripheriegeräten mitteilt, seine beziehungsweise ihre Leistungsaufnahme entsprechend zu beschränken. Alternativ oder zusätzlich schaltet der USB- Controller 27 einen der USB-Anschlüsse 26a bis 26c komplett ab, um das vorhandene Leistungsbudget einzuhalten. Die in der Figur 5 dargestellte USB-Erweiterungskarte 25 erlaubt eine besonders flexible Bereitstellung von zur Operating power is provided, it returns a corresponding status message to the USB controller 27, which then informs the peripheral device (s), his or her power consumption accordingly restrict. Alternatively or additionally, the USB controller 27 completely switches off one of the USB ports 26a to 26c in order to maintain the existing power budget. The USB expansion card 25 shown in FIG. 5 permits a particularly flexible provision of the
Verfügung stehender Energie eines Netzteils 3 an Available power of a power supply 3 on
Peripheriegeräte, die an das Computersystem 1 angeschlossen sind. Auf diese Weise kann das Computersystem 1 Peripheral devices connected to the computer system 1. In this way, the computer system 1
beispielsweise an neuere Versionen des USB-Protokolls angepasst werden, ohne dass hierzu ein Austausch des For example, be adapted to newer versions of the USB protocol, without requiring an exchange of the
Netzteils 3 oder des Chipsatzes 6 erforderlich wird. Power supply 3 or the chipset 6 is required.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in Form einer Netzwerkkarte 30. Die Netzwerkkarte 30 weist auf Seiten eines Slotwinkels 19 vier Netzwerkanschlüsse 31a bis 31d auf. Die Netzwerkanschlüsse 31a bis 31d sind über einen Netzwerk-Controller 32, beispielsweise einen Switch-Baustein oder einen Hub-Baustein, miteinander verbunden. Die FIG. 6 shows a further embodiment of the invention in the form of a network card 30. The network card 30 has four network connections 31a to 31d on the side of a slot angle 19. The network connections 31a to 31d are connected to one another via a network controller 32, for example a switch module or a hub module. The
Netzwerkanschlüsse 31a bis 31d werden durch den Netzwerk- Controller 32 als so genannte Power-over-Ethernet-Anschlüsse betrieben. Dabei übernimmt die Netzwerkkarte 30 die Funktion des Energieversorgers (Englisch: Power Sourcing Equipment, PSE) . An die Netzwerkanschlüsse 31 können Energieverbraucher (Englisch: Powered Devices, PD) wie beispielsweise sogenannte VoIP-Telefone angeschlossen werden. Network ports 31a-31d are operated by the network controller 32 as so-called Power-over-Ethernet ports. The network card 30 assumes the function of energy supplier (English: Power Sourcing Equipment, PSE). To the network connections 31 energy consumers (English: Powered Devices, PD) such as so-called VoIP phones can be connected.
Je nach verfügbarer Leistungsklasse der angeschlossenen Depending on the available power class of the connected
Netzwerkkomponenten kann die über die Anschlüsse 31 Network components can be connected via the connections 31
abgegebene Leistung insgesamt über einem Leistungsbudget eines PCIe-Anschlusses der Systemplatine 2 liegen. Zum total power is above a power budget of a PCIe connector of the system board 2. To the
Ausgleich des eventuell fehlenden Leistungsbudgets ist auf einer Leiterplatte 18 der Netzwerkkarte 30 wie unter Bezugnahme auf die Figur 5 oben beschrieben eine Schaltung zur Leistungsversorgung 28 sowie ein Steckverbinder 12 zur Versorgung der Netzwerkkarte 30 von einer Compensation of any missing power budget is on a circuit board 18 of the network card 30 as shown below Referring to Figure 5 above, a power supply circuit 28 and a connector 12 for powering the network card 30 from one
Hilfsversorgungskomponente vorgesehen . Auxiliary supply component provided.
Die im Bereich Power-over-Ethernet (PoE) vorgesehene Designed for Power over Ethernet (PoE)
Versorgungsspannung von typischerweise 36 bis 57 Volt liegt über den typischerweise von einem Netzteil 3 bereitgestellten Versorgungsspannung des Computersystems 1. Zur Umwandlung der Versorgungsspannung des Computersystems 1 auf die über die Netzwerkanschlüsse 31 abgegebene Spannung dient in der Supply voltage of typically 36 to 57 volts is above the typically provided by a power supply 3 supply voltage of the computer system 1. To convert the supply voltage of the computer system 1 to the output via the network terminals 31 voltage is used in the
Ausgestaltung gemäß Figur 6 ein Spannungswandler 33. Im Embodiment according to Figure 6, a voltage converter 33. Im
Ausführungsbeispiel ist der Spannungswandler 33 in die Embodiment is the voltage converter 33 in the
Leistungsversorgung 28 integriert. Der Spannungswandler 33 wird entweder über eine Spannungsversorgungsleitung des Steckverbinders 17, eine Spannungsversorgungsleitung des Steckverbinders 12 oder einer Kombination beider Power supply 28 integrated. The voltage converter 33 is connected either via a power supply line of the connector 17, a power supply line of the connector 12, or a combination of both
Spannungsquellen mit einer Betriebsenergie versorgt. Power sources supplied with an operating power.
Beispielsweise kann es sich um einen Schaltwandler mit zwei parallel angeordneten Schaltstufen handeln, dessen For example, it may be a switching converter with two parallel switching stages, whose
Schaltstufen mit dem Steckverbinder 17 beziehungsweise dem Steckverbinder 12 verbunden sind.  Switching stages are connected to the connector 17 and the connector 12.
Die in den Figuren 1 bis 6 beschriebenen Ausgestaltungen können in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. The embodiments described in FIGS. 1 to 6 can be combined with each other in a variety of ways.
Darüber hinaus sind weitere Abwandlungen des In addition, further modifications of the
erfindungsgemäßen Konzepts möglich. Beispielsweise kann zur Versorgung von Erweiterungskomponenten mit noch höherer inventive concept possible. For example, to supply expansion components with even higher
Leistungsaufnahme die Leistung von drei oder mehr Power consumption the power of three or more
Erweiterungsanschlüssen kaskadenartig miteinander kombiniert werden. Insbesondere bei der Vorsehung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Mehrzahl von benachbart angeordneten Erweiterungskarten nach dem Daisy-Chain-Prinzip, ist es vorteilhaft, auf jeder der Erweiterungskarten eine Steuerschaltung vorzusehen, die den Energieverbrauch der jeweiligen Karte überwacht und die Weitergabe von eventuell überschüssiger Energie an benachbarte Karten regelt. Zudem ist es auch möglich, Erweiterungsanschlüsse unterschiedlichen Typs zum Zwecke der Stromversorgung miteinander zu Expansion ports are cascaded together. In particular, in the provision of an electrical connection between a plurality of adjacent arranged expansion cards according to the daisy chain principle, it is advantageous to provide a control circuit on each of the expansion cards, which monitors the energy consumption of the respective card and controls the transfer of any excess energy to adjacent cards. In addition, it is also possible to have expansion ports of different types for the purpose of powering each other
kombinieren. Beispielsweise können das Leistungsbudgets eines Slot-Steckverbinders zur Aufnahme einer Erweiterungskarte und eines Pfostensteckers oder einer Steckerbuchse zum Anschluss eines Versorgungskabels eines internen Gerätes, wie combine. For example, the power budget of a slot connector for receiving an expansion card and a post connector or a receptacle for connecting a supply cable of an internal device, such as
beispielsweise eines internen Speicherlaufwerks , miteinander kombiniert werden. For example, an internal storage drive can be combined.
Des Weiteren kann eine Strom- und Datenversorgung in vielen Fällen kombiniert werden. Beispielsweise kann eine Furthermore, a power and data supply can be combined in many cases. For example, a
Grafikkarte mit einem modifizierten Displayportanschluss vorgesehen werden, der neben den Grafikdaten zusätzlich auch noch die Betriebsenergie zum Betrieb einer Anzeige, Graphics card with a modified Displayportanschluss are provided, in addition to the graphics data in addition also the operating power to operate a display,
insbesondere eines Flüssigkristallmonitors, zur Verfügung stellt. In diesem Fall kann beispielsweise ein especially a liquid crystal monitor. In this case, for example, a
Grafikprozessor einer Grafikkarte aus dem Leistungsbudget des Steckplatzes versorgt werden, in den die Grafikkarte selbst eingesteckt ist. Die zusätzliche Leistung für die extern angeschlossene Anzeige kann der Grafikkarte dabei über eine Hilfsversorgungskomponente gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele zur Verfügung gestellt werden.  Graphics processor of a graphics card from the power budget of the slot are supplied, in which the graphics card itself is plugged. The additional power for the externally connected display can be made available to the graphics card via an auxiliary supply component according to one of the embodiments described above.
Neben der Versorgung von Grafikkomponenten eignet sich eine derartige Anordnung selbstverständlich auch zur In addition to the supply of graphics components, such an arrangement is of course also suitable for
Stromversorgung von externen Massenspeichergeräten, Druckern oder Scannern über ein Datenkabel mit einer integrierten Versorgungsleitung. In diesem Fall bietet sich insbesondere die Verwendung eines USB-Anschlusses gemäß dem USB-Standard 3.1 mit einem Leistungsprofil von mehr als 75 Watt, beispielsweise dem Leistungsprofil 5 mit 100 Watt an. Power supply from external mass storage devices, printers or scanners via a data cable with an integrated supply line. In this case, offers in particular the use of a USB port according to the USB standard 3.1 with a power profile of more than 75 watts, for example, the power profile 5 with 100 watts.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
1 ComputerSystem 1 computer system
2 Systemplatine  2 system board
3 Netzteil  3 power supply
4 Speicherlaufwerk  4 storage drive
5 Prozessor  5 processor
6 Chipsatz  6 chipset
7 Erweiterungsanschluss 7 expansion port
8 Grafikkarte 8 graphics card
9 Steckverbinder  9 connectors
10 Steckverbinder  10 connectors
11 Spannungswandler  11 voltage transformers
12 Steckverbinder  12 connectors
13 Datenanschluss  13 data connection
14 Hilfsversorgungskarte 14 auxiliary supply card
15 Steckverbinder 15 connectors
16 Hilfsversorgungskabel 16 auxiliary power cables
17 Steckverbinder 17 connectors
18 Leiterplatte  18 circuit board
19 Slotwinkel  19 slot angles
20 StrombegrenzungsSchaltung 20 current limiting circuit
21 Hilfsversorgungsanschluss21 auxiliary supply connection
22 Freihaltebereich 22 free space
23 Hilfsversorgungsstecker 23 auxiliary supply plug
25 USB-Erweiterungskarte25 USB expansion card
26 USB-Anschluss 26 USB port
27 USB-Controller  27 USB controllers
28 LeistungsSteuerung  28 Performance control
30 Netzwerkkarte  30 network card
31 Netzwerkanschluss  31 network connection
32 Netzwerk-Controller 32 network controllers
33 Spannungswandler 33 voltage transformers

Claims

Patentansprüche claims
1. Computersystem (1), umfassend: A computer system (1) comprising:
eine Stromversorgungseinheit zum Bereitstellen einer Betriebsenergie für das Computersystem (1);  a power supply unit for providing an operating power to the computer system (1);
eine mit der Stromversorgungseinheit verbundene  one connected to the power supply unit
Systemplatine (2) mit einer Mehrzahl von  System board (2) with a plurality of
Erweiterungsanschlüssen (7) zum Anschluss einer  Expansion ports (7) for connecting a
korrespondierenden Mehrzahl von Erweiterungskomponenten, wobei jedem Erweiterungsanschluss (7) ein festes  corresponding plurality of extension components, each extension port (7) being a fixed one
Leistungsbudget zur Versorgung einer zugehörigen  Power budget to supply an associated
Erweiterungskomponente zugeordnet ist;  Extension component is assigned;
eine an einen ersten Erweiterungsanschluss (7a) der Systemplatine (2) angeschlossene erste  a first connected to a first expansion port (7a) of the system board (2)
Erweiterungskomponente; und  Extension component; and
wenigstens eine im Bereich eines zweiten  at least one in the area of a second
Erweiterungsanschlusses (7b) der Systemplatine (2) angeordnete Hilfsversorgungskomponente, wobei die  Extension terminal (7b) of the system board (2) arranged auxiliary supply component, wherein the
Hilfsversorgungskomponente elektrisch mit der ersten Erweiterungskomponente verbunden und dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil des dem zweiten  Auxiliary supply component is electrically connected to the first expansion component and adapted to at least a part of the second
Erweiterungsanschluss (7b) zugeordneten Leistungsbudgets an die erste Erweiterungskomponente abzugeben.  Extension port (7b) associated power budget to the first expansion component.
2. Computersystem (1) nach Anspruch 1, wobei die erste 2. Computer system (1) according to claim 1, wherein the first
Erweiterungskomponente einen internen Stromverbraucher, insbesondere eine Datenverarbeitungseinheit, umfasst, und wobei der interne Stromverbraucher eine Leistungsaufnahme aufweist, die größer ist als das dem ersten  Extension component comprises an internal power consumer, in particular a data processing unit, and wherein the internal power consumer has a power consumption that is greater than that of the first
Erweiterungsanschluss (7a) zugeordnete Leistungsbudget.  Expansion port (7a) associated power budget.
3. Computersystem (1) nach Anspruch 1, wobei die erste 3. Computer system (1) according to claim 1, wherein the first
Erweiterungskomponente einen internen Stromverbraucher, insbesondere eine Datenverarbeitungseinheit, und einen Anschluss (26, 31) zum Versorgen einer Zusatzkomponente, insbesondere eines externen Peripheriegeräts, mit einer Betriebsenergie umfasst, und wobei der interne Expansion component an internal power consumer, in particular a data processing unit, and a terminal (26, 31) for supplying an additional component, in particular an external peripheral device, with an operating energy, and wherein the internal
Stromverbraucher und die Zusatzkomponente Electricity consumers and the additional component
zusammengenommen eine Leistungsaufnahme aufweisen, die größer ist als das dem ersten Erweiterungsanschluss (7a) zugeordnete Leistungsbudget. taken together have a power consumption that is greater than the power budget associated with the first expansion port (7a).
Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens der erste Erweiterungsanschluss (7a) und der zweite Erweiterungsanschluss (7b) als gleichartige Steckverbinder, insbesondere zur Aufnahme von internen Erweiterungskarten, ausgebildet sind. Computer system (1) according to one of claims 1 to 3, wherein at least the first expansion port (7a) and the second expansion port (7b) are designed as similar connectors, in particular for receiving internal expansion cards.
Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Erweiterungsanschluss (7a) zur Aufnahme einer internen Grafikkomponente als erste The computer system (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein the first expansion port (7a) for receiving an internal graphics component as the first
Erweiterungskomponente ausgestaltet ist, insbesondere als Steckverbinder gemäß dem Peripheral Components  Expansion component is designed, in particular as a connector according to the Peripheral Components
Interconnect Express, PCIe, oder als PCI for Graphics, PIG, Standard zur Aufnahme einer Grafikkarte (8), und wobei die Graphikkomponente einen Steckverbinder (12) zum Zuführen einer zusätzlichen Betriebsspannung über ein Hilfsversorgungskabel (16) umfasst. Interconnect Express, PCIe, or as PCI for Graphics, PIG, Standard for receiving a graphics card (8), and wherein the graphics component comprises a connector (12) for supplying an additional operating voltage via an auxiliary power cable (16).
Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Hilfsversorgungskomponente eine in dem zweitenThe computer system (1) of any one of claims 1 to 5, wherein the auxiliary supply component is one in the second
Erweiterungsanschluss (7b) eingesteckte Expansion port (7b) inserted
Hilfsversorgungskarte (14) oder einen in den zweiten Auxiliary supply card (14) or one in the second
Erweiterungsanschluss (7b) eingesteckten Expansion port (7b) inserted
Hilfsversorgungsstecker (23) umfasst. Computersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Hilfsversorgungskomponente einen auf der Auxiliary supply plug (23). A computer system (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein the auxiliary supply component is one on the
Systemplatine (2) in Nähe des zweiten System board (2) near the second one
Erweiterungsanschlusses (7b) angeordneten Expansion port (7b) arranged
Hilfsversorgungsanschluss (21) sowie ein mittels eines Steckverbinders mit dem Hilfsversorgungsanschluss (21) verbundenes Hilfsversorgungskabel (16) umfasst, wobei der Hilfsversorgungsanschluss (21) im eingesteckten Zustand die Nutzung des zweiten Erweiterungsanschlusses (7b) durch eine weitere Erweiterungskomponente blockiert. Auxiliary supply terminal (21) and a by means of a connector to the auxiliary supply terminal (21) connected auxiliary supply cable (16), wherein the auxiliary supply terminal (21) in the inserted state blocks the use of the second expansion port (7b) by a further expansion component.
Erweiterungskomponente zum Anschluss an einen Expansion component for connection to a
Erweiterungsanschluss (7) einer Systemplatine (2) eines Computersystems (1), insbesondere Erweiterungskarte zum Einstecken in einen Steckverbinder einer Systemplatine (2), wobei dem Erweiterungsanschluss (7) ein festes Leistungsbudget zur Versorgung der Erweiterungskomponente zugeordnet ist, umfassend: Expansion port (7) of a system board (2) of a computer system (1), in particular an expansion card for insertion into a connector of a system board (2), wherein the expansion port (7) is assigned a fixed power budget for supplying the expansion component, comprising:
einen ersten Steckverbinders (17) zum Anschluss der a first connector (17) for connecting the
Erweiterungskomponente an den Erweiterungsanschluss ( 7 ) ; einen zweiten Steckverbinder (12) zum Zuführen einer von dem Leistungsbudget des Erweiterungsanschlusses (7) unabhängigen Betriebsenergie; Expansion component to the expansion port (7); a second connector (12) for supplying an operating power independent of the power budget of the expansion port (7);
wenigstens einen dritten Steckverbinder zum Versorgen einer Zusatzkomponente, insbesondere eines externen at least one third connector for supplying an additional component, in particular an external one
Peripheriegeräts, mit einer Betriebsenergie; und Peripheral device, with an operating power; and
eine mit dem ersten Steckverbinders (17), dem zweiten Steckverbinder (12) und dem wenigstens einen dritten Steckverbinder elektrisch verbundene Leistungssteuerung (28), die dazu eingerichtet ist, die über den ersten Steckverbinders (17) aufgenommene Leistung auf das feste Leistungsbudget zu begrenzen und zumindest einen Teil einer von der Erweiterungskomponente aufgenommenen und/oder über den wenigstens dritten Steckverbinder abgegebenen Betriebsenergie, die das feste a power controller (28) electrically connected to the first connector (17), the second connector (12) and the at least one third connector and configured to limit the power consumed by the first connector (17) to the fixed power budget; at least part of a component taken up by the expansion component and / or via the at least third connector output operating energy, the fixed
Leistungsbudget übersteigt, von dem zweiten  Power budget exceeds that of the second
Steckverbinder (12) aufzunehmen.  Pick up connector (12).
Erweiterungskomponente nach Anspruch 8, weiter umfassend einen Spannungswandler (33) , wobei der SpannungswandlerThe expansion component of claim 8, further comprising a voltage converter (33), the voltage converter
(33) dazu eingerichtet ist, eine über den ersten (33) is set up one over the first
Steckverbinder (17) und/oder den zweiten Steckverbinder Connector (17) and / or the second connector
(12) bereitgestellte erste Betriebsspannung in eine zweite, über den wenigstens einen dritten Steckverbinder bereitgestellte Betriebsspannung umzuwandeln. (12) provided to convert the first operating voltage into a second, provided via the at least one third connector operating voltage.
10. Erweiterungskomponente nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der wenigstens eine dritte Steckverbinder als 10. expansion component according to claim 8 or 9, wherein the at least one third connector as
Peripheriegeräteanschluss (26, 31) zur kombinierten  Peripheral device connection (26, 31) to the combined
Übertragung einer Betriebsspannung und von Daten, insbesondere als Universal Peripheral Bus, USB, Anschluss (26) oder Powered-USB-Anschluss , ausgestaltet ist, wobei die Daten für den dritten Steckverbinder über den ersten Transmission of an operating voltage and data, in particular as Universal Peripheral Bus, USB, port (26) or Powered USB port, configured, the data for the third connector on the first
Steckverbinder (17) an die Systemplatine (2) übertragen werden . Connectors (17) to the system board (2) are transmitted.
Hilfsversorgungskomponente zum Anschluss an einen Auxiliary supply component for connection to a
Erweiterungsanschluss (7) einer Systemplatine (2) eines Computersystems (1), insbesondere Hilfsversorgungskarte (14) zum Einstecken in einen Steckverbinder der  Expansion port (7) of a system board (2) of a computer system (1), in particular auxiliary supply card (14) for insertion into a connector of the
Systemplatine (2), wobei dem Erweiterungsanschluss (7) ein festes Leistungsbudget zur Versorgung der  System board (2), wherein the expansion port (7) has a fixed power budget to supply the
Erweiterungskomponente zugeordnet ist, umfassend:  Associated with an expansion component, comprising:
einen ersten Steckverbinder (17) zum Anschluss der  a first connector (17) for connecting the
Hilfsversorgungskomponente an den Erweiterungsanschluss (7) ; einen zweiten Steckverbinder (15) zum Abführen wenigstens eines Teils des dem Erweiterungsanschluss (7) Auxiliary supply component to the extension port (7); a second connector (15) for discharging at least a part of the extension port (7)
zugeordneten Leistungsbudgets an eine  allocated power budget to a
Erweiterungskomponente des Computersystems (1).  Expansion component of the computer system (1).
12. Verwendung eines Teils eines einem zweiten 12. Use of a part of a second
Erweiterungsanschluss (7b) einer Systemplatine (2) eines Computersystems (1) zugeordneten Leistungsbudgets zur zumindest teilweisen Versorgung einer an einem ersten Erweiterungsanschluss (7a) der Systemplatine (2)  Expansion port (7b) of a system board (2) of a computer system (1) associated power budget for at least partially supplying a at a first expansion port (7a) of the system board (2)
angeschlossenen Erweiterungskomponente mit einer  connected expansion component with a
Betriebsenergie, wobei jedem Erweiterungsanschluss (7) ein festes Leistungsbudget zugeordnet ist.  Operating power, each expansion port (7) is assigned a fixed power budget.
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